Kohlenstoff und seine drei Gesichter
Stell dir vor, ein einziges Element kann gleichzeitig der härteste Stoff der Welt und das weiche Material in deinem Bleistift sein! Kohlenstoff (C) macht genau das möglich. Mit seiner Ordnungszahl 6 hat es 4 Außenelektronen, die es gerne teilt, um stabile Verbindungen zu bilden.
Das Geheimnis liegt in den Modifikationen - verschiedenen Strukturen, die Kohlenstoffatome bilden können. Diamant ist die berühmteste Form: Hier ist jedes C-Atom mit vier anderen verbunden, was eine superstarke, durchsichtige Kristallstruktur ergibt. Deshalb sind Diamanten so hart und funkeln so schön!
Graphit hingegen ordnet sich in Schichten an, wobei jedes Atom nur mit drei anderen verbunden ist. Diese lockere Struktur macht Graphit weich und leitfähig - perfekt für Bleistifte und Batterien. Das vierte Elektron kann sich frei bewegen und sorgt für die elektrische Leitfähigkeit.
Fullerene sind die Neulinge unter den Kohlenstoffformen. Sie bilden kugelförmige Strukturen wie winzige Fußballe. Normalerweise leiten sie keinen Strom, aber unter bestimmten Bedingungen werden auch sie leitfähig - echte Verwandlungskünstler!
Merktipp: Diamant = 4 Bindungen = hart, Graphit = 3 Bindungen + freies Elektron = weich + leitfähig!